CZ9904279A3

CZ9904279A3 - Způsob výroby cementového slínku a zařízení k provádění tohoto způsobu

Info

Publication number: CZ9904279A3
Application number: CZ19994279A
Authority: CZ
Inventors: Joseph E. Doumet
Original assignee: Joseph E. Doumet
Priority date: 1997-06-02
Filing date: 1998-01-13
Publication date: 2001-11-14
Also published as: JP3730262B2; DK0882687T3; GEP20032952B; PL337128A1; BG63597B1; TR199902998T2; EP0882687B1; KR20010013261A; KR100425620B1; IL133258A0; EE9900547A; NO995890D0; HUP0003051A3; UA54517C2; PT882687E; DE69701451D1; CN1265084A; EP0882687A1; US6012918A; RU2184710C2

Description

Vynález se týká způsobu výroby cementového slínku z práškového a jemnozrnného surového materiálu, a to takového typu, kdy

a) surový materiál je předehříván prostřednictvím tepelné výměny se stoupajícími pecními odpadními plyny ve vícestupňovém suspenzním předehřívači,

b) částečné množství částečně předehřátého materiálu, které je odebíráno ve stupni předehřívače, je alespoň z větší míry předběžně vypáleno v zařízení pro předběžné vypalování přiváděným palivem a předehřátým spalovacím vzduchem,

c) předehřátý materiál z předehřívače a předběžně vypálený materiál ze zařízení pro předběžné vypalování je nejprve podroben konečnému vypalování v peci a poté vypálen na slínek,

d) potom je horký slínek z pece chlazen v chladiči, a

e) ve filtračním zařízení je z dostatečně vychlazených odváděných plynů z předehřívače odstraňován prach.

• ·

Vynález se dále týká zařízení na výrobu cementového slínku z práškového a jemnozrnného surového materiálu, které obsahuj e

a) vícestupňový cyklónový předehřívač, pracující obecně protiproudem mezi surovým materiálem a výstupními plyny z pece,

b) zařízení pro předběžné vypalování, do kterého je přiváděno částečné množství alespoň částečně předehřátého surového materiálu, stejně jako vzduch pro spalování a palivo, a které je připojeno prostřednictvím potrubí materiálové větve k rozváděcímu zařízení, uspořádanému pod předehřívacím cyklónovým stupněm,

c) pec, ve které je materiál, předehřátý a předběžně vypálený v předehřívači a v zařízení pro předběžné vypalování, nakonec vypalován na cementový slínek,

d) chladič, uspořádaný za pecí pro účely chlazení horkého slínku,

e) filtrační zařízení pro zachycování jemného prachu z dostatečně ochlazených odváděných plynů z cyklónového předehřívače.

Dosavadní stav techniky

Různá provedení způsobů a zařízení shora uvedeného typu jsou z dosavadního stavu techniky velmi dobře známa.

• · · , · · · ·· · ··· • ·

Čerstvý surový materiál nebo směs čerstvého surového materiálu z práškových a jemnozrnných složek je předehřívána ve vícestupňovém suspenzním předehřívači, obvykle v cyklónovém předehřívači. V tomto případě bývá postup obvykle takový, že buď veškerý surový materiál prochází přes předehřívač odshora dolů obvykle v protiproudovém uspořádání s horkými pecními výstupními plyny a je takto předehříván, přičemž je takto předehřátý materiál do určité míry odkyselován v zařízení pro předběžné vypalování, nebo je část surového materiálu, který byl částečně nebo úplně předehřát, odváděna v nižším cyklónovém stupni, je vypalována v samostatném zařízení pro předběžné vypalování přiváděným palivem a vzduchem pro spalování, a je poté přiváděna se zbytkem předehřátého surového materiálu do vstupu pece (obvykle otáčivé rotační pece), v jejímž prvním úseku je předehřátý a předběžně vypálený materiál nejprve podroben závěrečnému vypalování, a poté je vypražen na slínek.

Horký slínek, opouštějící pec, je poté ochlazován v chladiči prostřednictvím chladicího vzduchu. Výstupní plyny, opouštějící předehřívač z jeho nejvyššího stupně, mohou být po příslušném ochlazení zbavovány v nichž obsaženého jemného prachu ve filtračním zařízení, přičemž k tomuto chlazení výstupních plynů může obecně docházet ve speciální chladicí věži a/nebo v drticím nebo mlecím zařízení na surový materiál (mlýn surového materiálu).

U celé řady známých konstrukcí, a zejména pak v případě, kdy je poměrně velká část práškového surového materiálu přiváděna do předehřívače, vznikají vždy problémy, protože poměrně velká část jemného prachu je zachycována ve • · · filtračním zařízení v průběhu oddělování prachu z výstupních plynů, opouštějících předehřívač.

Proto bylo zaměřeno úsilí na navracení tohoto jemného prachu do směsi surového materiálu, což může být prováděno například v rozmělňovacím zařízení surového materiálu nebo přiváděním tohoto jemného prachu z filtru přímo do předehřívacího stupně. Praxe však ukázala, že tento jemný prach a zbytek cementového surového materiálu může být směšován poměrně obtížně, neboť k určitému typu cirkulace prachu velmi často dochází v oblasti alespoň mezi nej vyšším předehřívacím stupněm a filtračním zařízením, což je nežádoucí, neboť je na jedné straně filtrační zařízení příliš přetíženo, a na druhé straně dochází k narušení materiálového složení hotového cementového slínku.

Podstata vynálezu

Úkolem tohoto vynálezu je proto zdokonalit způsob shora uvedeného typu, charakterizovaný v úvodní předvýznakové části prvního patentového nároku, stejně jako zdokonalit zařízení, charakterizované v úvodní předvýznakové části patentového nároku 11, a to takovým způsobem, že jemný prach, oddělený filtrem z výstupních plynů, vycházejících z předehřívače, může být rovněž velmi spolehlivě předehříván, předběžně vypalován a přiváděn do pece, přičemž může být současně filtrační zařízení osvobozeno alespoň z větší části od cirkulace jemného prachu.

Tohoto úkolu bylo z hlediska způsobu podle tohoto vynálezu dosaženo tím, že

- rozdělení částečně předehřátého surového materiálu je již prováděno na výstupu materiálu jednoho z nejvyšších předehřívacích stupňů a v tom případě je větší díl materiálu jako první částečné množství odváděn pro účely dalšího předehřívání do následujících předehřívacích stupňů, zatímco jsou menší díl materiálu jako druhé částečné množství a veškerý jemný prach z filtračního zařízení přiváděny společně do zařízení pro předběžné vypalování, procházejí tímto zařízením pro předběžné vypalování odshora dolů, a jsou vedeny souproudově se vzduchem pro spalování a s přiváděným palivem, čímž jsou předběžně vypalovány,

- předběžně vypálený materiál je poté přiváděn na vstup pece, zatímco horké výstupní plyny ze zařízení pro předběžné vypalování jsou odváděny společně s výstupními plyny z pece.

Z hlediska zařízení podle tohoto vynálezu bylo shora uvedeného úkolu dosaženo tím, že

- rozváděči zařízení je uspořádáno v jednom z nejvyšších předehřívacích cyklónových stupňů takovým způsobem, že potrubí první materiálové větve pro větší částečné množství částečně předehřátého surového materiálu vede do následujícího nižšího předehřívacího cyklónového stupně, zatímco potrubí druhé materiálové větve pro menší částečné množství a prachové potrubí pro odvádění veškerého jemného prachu z filtračního zařízení a rovněž odváděči potrubí spalovacího vzduchu jsou připojena k hornímu konci zařízení pro předběžné vypalování takovým způsobem, že toto zařízení pro předběžné vypalování pracuje s částečným množstvím materiálu, s jemným prachem z filtru a se vzduchem pro ·· · ·· · spalování souproudým způsobem v případě proudění, směřujícího odshora dolů,

- spodní konec zařízení pro předběžné vypalování je připojen prostřednictvím potrubí pro směs plynu a materiálu ke vstupu pece, ke kterému je rovněž připojen výstup materiálu nejnižšího předehřívacího cyklónového stupně.

Výhodná provedení a další zdokonalení předmětu tohoto vynálezu jsou charakterizována v závislých patentových nárocích.

Při využívání způsobu podle tohoto vynálezu je postup takový, že rozdělení částečně předehřátého surového materiálu je již provedeno na výstupu materiálu z jednoho nej vyšších předehřívacích stupňů, přičemž v tomto případě je největší část materiálu jako první částečné množství přiváděna pro účely dalšího předehřívání do následujícího předehřívacího stupně, zatímco menší část materiálu je jako druhé částečné množství spolu s veškerým jemným prachem z filtračního zařízení přiváděna do zařízení pro předběžné vypalování, prochází přes toto zařízení pro předběžné vypalování odshora dolů a je vedena souproudově se spalovacím vzduchem a s přiváděným palivem, v důsledku čehož je předběžně vypalována.

Tento předběžně vypálený materiál je poté přiváděn na vstup pece, přičemž horké výstupní plyny ze zařízení na předběžné vypalování jsou přiváděny společně s výstupními plyny z pece, to znamená, že tyto výstupní plyny, které byly přiváděny současně, přicházejí společně do nejnižšího stupně suspenzního předehřívače, kde zajišťují optimální předehřívání a částečné vypalování nebo odkyselování surového materiálu, který je dále předehříván v předehřívači.

Takže v souladu s předmětem tohoto vynálezu je veškerý jemný prach z filtračního zařízení přiváděn přímo na horní konec zařízení pro předběžné vypalování, na který je rovněž současně přiváděna odebíraná menší část surového materiálu, která je již částečně předehřátá, a která je odebírána z nejvyššího předehřívacího stupně. Souproudé vedení těchto materiálů společně se vzduchem pro spalování, které jsou rovněž přiváděny na tento horní konec zařízení pro předběžné vypalování, potom zajišťuje při odpovídajícím přivádění nezbytného podílu paliva spolehlivé a optimální předběžné vypalování jak druhého částečného množství materiálu, který byl již částečně předehřát, tak rovněž jemného prachu z filtru při jeho cestě odshora dolů přes zařízení pro předběžné vypalování.

Při tomto předběžném vypalování je alespoň většina z celkového množství materiálu aglomerována nebo granulována, takže jemný prach, který je přiváděn, je z větší části nebo zcela vázán na jiný materiál (druhé částečné množství). Tímto způsobem může být alespoň až 100 % předem vypáleného materiálu, přicházejícího ze zařízení pro předběžné vypalování, poté rovněž přiváděno na vstupní nebo na výstupní konec pece.

Pokud je ve skutečnosti velmi malé množství prachu z tohoto předem vypáleného materiálu přiváděno spolu s výstupními plyny ze zařízení pro předběžné vypalování, které proudí do předehřívače, potom může být z větší části zachyceno v nejnižším předehřívacím stupni (společně se

• ·· ·· *· ·» · · · i Σ ! • · · · · · « » · ··· ··· • · * »·«**·· ·· ·· zbytkem takto předehřátého materiálu) a může být přiváděno na vstup pece.

V souladu s předmětem tohoto vynálezu je výhodné, pokud druhé částečné množství, oddělené od celkového množství surového materiálu, který byl částečně předehřát v předehřívači, je ustaveno v rozmezí od přibližně 10 % do přibližně 30 %. Ustavení přesného percentuálního množství je závislé na různých faktorech, zejména na složení surového materiálu z různých složek surového materiálu, rovněž na množství jemného prachu z filtru (v kterémžto případě je však veškerý jemný prach z filtru přiváděn do zařízení na předběžné vypalování) a na dosahovaném nebo požadovaném stupni vypálení na vstupu pece a rovněž na povaze a kvalitě paliva, přiváděného do zařízení na předběžné vypalování, kterým může být jakékoliv běžné konvenční palivo, to znamená jakékoliv pevné, kapalné nebo plynnné palivo, avšak může to být rovněž alespoň částečně odpadní derivátové palivo (jako například staré pneumatiky, odpadky, odpadní uhlí a podobně).

Vícestupňový cyklónový předehřívač je s výhodou nebo obvykle využíván jako suspenzní předehřívač. V tomto případě je rozdělení částečně předehřátého surového materiálu (veškeré surové směsi) prováděno pod výstupem materiálu z nej vyššího cyklónového předehřívacího stupně.

V souladu s předmětem tohoto vynálezu je daný postup rovněž takový, že jak částečně předehřáté druhé částečné množství materiálu, tak jemný prach z filtru a rovněž vzduch pro spalování a palivo jsou přiváděny na horní konec zařízení pro předběžné vypalování.

• ·

9· ·

Přestože může být na horní konec zařízení pro předběžné vypalování přiváděn obecně jakýkoliv vhodný typ vzduchu pro spalování, zejména pak předehřátý vzduch pro spalování, tak v souladu s výhodným provedením předmětu tohoto vynálezu je vzduch, vystupující z chladiče, který je předehřát na teplotu přibližně 700 až 900° C, s výhodou přibližně 800 až 850° C, přiváděn do zařízení pro předběžné vypalování jako vzduch pro spalování ve formě terciárního vzduchu.

Optimální teploty tohoto terciárního vzduchu může být v podstatě dosaženo odváděním výstupního vzduchu z příslušně horké oblasti chladiče.

Jak již bylo shora uvedeno, může být v souladu s předmětem tohoto vynálezu alespoň část paliva v zařízení pro předběžné vypalování přiváděna ve formě odpadního paliva, přičemž celkové množství paliva může být přiváděno ve větším počtu jeho částečných množství.

Rovněž je považováno za výhodné, pokud alespoň jemný prach z filtru a palivo jsou přiváděny do zařízení pro předběžné vypalování prostřednictvím samostatného propustného uspořádání, například prostřednictvím propustí s otočnými lopatkami. Skutečně může být druhé částečné množství surového materiálu, částečně předehřátého v předehřívači, rovněž přiváděno obdobným způsobem do zařízení pro předběžné vypalování.

V této souvislosti je rovněž možno konstatovat, že množství terciárního vzduchu, které má být přiváděno do zařízení pro předběžné vypalování z chladiče, může být • · · · · * • · · ······ • · · · ······· ·· ·· regulováno prostřednictvím příslušných nastavitelných klapek nebo podobně.

V souladu s předmětem tohoto vynálezu je rovněž považováno za výhodné, pokud je vypalovací teplota pro předehřátý a předběžně vypálený materiál na vstupním nebo na výstupním konci pece omezena na maximální hodnotu přibližně 850 až 900° C.

Toto opatření může především zaručit, že zbývající vypalování nebo odkyselování předehřátého a předběžně vypáleného materiálu je prováděno v prvním úseku pece, která je s výhodou zkonstruována jako otáčivá rotační pec. Jelikož k přechodu od konečného vypalování k začátku slinování (spékání) obecně dochází velmi rychle, tak shora uvedené opatření spolehlivě zabraňuje tomu, aby došlo k zablokování vstupu pece a popřípadě spodních částí potrubí nebo nižších úseků předehřívače prostřednictvím příslušně přehřátých frakcí materiálu.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude v dalším podrobněji vysvětlen na příkladu zařízení na výrobu cementového slínku, které je znázorněno na výkrese. Na jediném obrázku výkresu je toto zařízení zobrazeno zcela schematicky.

Příklady provedení vynálezu

Zařízení podle tohoto vynálezu obsahuje vícestupňový suspenzní předehřívač ve formě cyklónového předehřívače jL se čtyřmi cyklónovými stupni, uspořádanými v podstatě nad sebou, • · • · · · ····· • · · · · ········ přičemž jde konkrétně o nejnižší cyklónový stupeň la, druhý nejnižší cyklónový stupeň lb, třetí nejnižší cyklónový stupeň lc a nejvyšší cyklónový stupeň ld. Celý předehřívač nebo jeho cyklónové stupně la až ld jsou spolu vzájemně propojeny obvyklým způsobem prostřednictvím potrubí pro dopravu plynu a materiálu tak, že veškerý surový materiál nebo veškerá směs surového materiálu, přiváděná do nejvyššiho cyklónového stupně ld ve směru šipky 2, může být dostatečně předehřátá v obecném protiproudu mezi surovým materiálem (šipky, zakreslené plnými čarami) a stoupajícími pecními odpadními plyny (šipky, zakreslené čárkovanými čarami).

Pec je umístěna směrem dolů od cyklónového předehřívače 1 ve smyslu po proudu toku materiálu (šipky, zakreslené plnými čarami), přičemž je touto pecí s výhodou otáčivá rotační pec 3, jak je znázorněno na obrázku, která je zkonstruována a provozována obvyklým způsobem.

Část surového materiálu je, jak bude podrobněji popsáno v dalším, přiváděna do samostatného zařízení 4_ pro předběžné vypalování, kde je předběžně vypalována přiváděným spalovacím vzduchem a palivem, načež je poté se zbytkem surového materiálu, předehřátým a částečně vypáleným v cyklónovém předehřívači 1, přiváděna na vstup nebo vstupní konec 3a otáčivé rotační pece 3.

V oblasti tohoto vstupního konce 3a je předehřátý a předběžně vypálený materiál potom především podroben konečnému vypalování a poté je vypražen na cementový slínek. Horký cementový slínek vypadává z otáčivé rotační pece 3 na jejím výstupním konci 3b, načež je přiváděn do vhodného chladiče nebo chladiče slínku, ve kterém je, jak je znázorněno šipkami, zobrazenými čárkovanými ochlazován prostřednictvím chladicího vzduchu.

čarami, _6, popřípadě s pomocí ochlazení do filtračního elektrostatickým z cyklónového

Odpadní plyny, odcházející z cyklónového předehřívače 1 z jeho nejvyššího cyklónového stupně ld, jsou odváděny výstupním plynovým potrubím ventilátoru Ί_ po příslušném zařízení, které je s výhodou tvořeno filtrem 8. Chlazení odpadních plynů předehřívače které může být nezbytné, může být prováděno všeobecně známým způsobem a proto není znázorněno v samostatné chladicí věži a/nebo v drticím zařízení surového materiálu. Jemný prach z cementového surového materiálu, který je přinášen spolu s odpadními plyny z cyklónového předehřívače 1, je zachycován v uvedeném elektrostatickém filtru 8.

Rozváděči zařízení 9_ se dvěma spojovacími větvemi 9a a 9b je přidruženo k jednomu z nejvyšších cyklónových předehřívacích stupňů, zejména k nejvyššímu předehřívacímu nebo cyklónovému stupni ld na jeho spodním výstupu ld materiálu. Jedna spojovací větev 9a je připojena prostřednictvím potrubí 10 první materiálové větve k plynovému potrubí 11, vedoucímu z druhého nejnižšího cyklónového stupně lb do třetího nejnižšího cyklónového stupně lc (a tím i k následujícím nižším cyklónovým stupňům lc, lb a la), zatímco druhá spojovací větev 9b je připojena prostřednictvím potrubí 12 druhé materiálové větve k hornímu konci (vstupnímu konci) 4a zařízení £ pro předběžné vypalování.

9 ·· ·· ·· •99 999 9 9 99 9 ·· 9 99999

99 9 99999999

9 ·9 9 9

999 9999999 99 99

Rozváděči zařízení 9 je uspořádáno a zkonstruováno nebo je nastavitelné tak, že prostřednictvím potrubí 10 první materiálové větve může být největší množství částečně předehřátého surového materiálu přiváděno do následujících nižších předhřívacích cyklónových stupňů, zatímco prostřednictvím potrubí 12 druhé materiálové větve je menší množství přiváděno k hornímu konci 4a zařízení 4_ pro předběžné vypalování, přičemž toto menší množství v potrubí 12 druhé materiálové větve může být ustaveno v rozmezí přibližně od 10 % do přibližně 30 %, jak již bylo shora vysvětleno.

Rovněž je důležité, že prachové potrubí 13 s propustí 14 s otočnými lopatkami je obdobně připojeno k hornímu konci 4a zařízení 4_ pro předběžné vypalování za účelem přivádění veškerého jemného prachu z elektrostatického filtru 8 do zařízení 4_ pro předběžné vypalování zeshora, a za účelem jeho současného nebo paralelního přivádění do potrubí 12 druhé materiálové větve pro menší množství materiálu z nejvyššího cyklónového předehřívacího stupně ld.

Terciární vzduchové potrubí 15, přicházející z chladiče 5, stejně jako alespoň jedno přívodní potrubí paliva, s výhodou alespoň dvě taková potrubí 16a a 16b pro přívod paliva, jsou rovněž připojena k tomuto hornímu konci 4a zařízení 4 pro předběžné vypalování, přičemž v terciárním vzduchovém potrubí 15 může být s výhodou uspořádán regulační ventil 15a, a přičemž v potrubích 16a a 16b pro přívod paliva mohou být s výhodou uspořádána vhodná dávkovači nebo propustná zařízení, například propusti 17 s otočnými lopatkami v případě volně proudícího paliva.

• · • · · ♦ · · • · · · ······

Tímto způsobem může být předehřátý vzduch pro spalování ve formě terciárního vzduchu přiváděn na horní konec 4a zařízení _4 pro předběžné vypalování prostřednictvím terciárního vzduchového potrubí 15, přičemž zde rovněž existuje možnost přivádění jednoho typu paliva nebo více různých typů paliva, přičemž alespoň některým z těchto paliv je například odpadní palivo, a to vhodným způsobem a v přiměřeném množství.

Jak je možno vidět na přiloženém vyobrazení, tak spodní konec neboli výstupní konec 4b zařízení £ pro předběžné vypalování je připojen prostřednictvím potrubí 18 pro směs předem vypáleného materiálu a odpadních plynů ke vstupnímu konci 3a otáčivé rotační pece 3 nebo ke vstupnímu plášti 3c, umístěnému před vstupním koncem 3a, s kterým je rovněž propojen výstup la' nejnižšího předehřívacího cyklónového stupně la.

Zařízení 4_ pro předběžné vypalování může být obecně zkonstruováno jakýmkoliv vhodným způsobem, kterým je možno zabezpečit, aby během předběžného vypalování mohlo zařízení 4 pro předběžné vypalování pracovat s částečným množstvím materiálu, jemným prachem z filtru a vzduchem pro spalování (terciárním vzduchem) v souproudém proudění v případě průtoku, směřujícího zeshora dolů (v souladu s šipkami, znázorněnými plnými a čárkovanými čarami).

Pro tento účel je obzvláště vhodné takové zařízení £ pro předběžné vypalování, které obsahuje v podstatě svislou vypalovací šachtu 19, jejíž vnitřek je opatřen alespoň jedním zúžením nebo seškrcením jeho průřezu podél· výšky šachty 19. U daného provedení předmětu tohoto vynálezu, znázorněného na • · · · • · · φ ♦ « · ··· • · • · · · obrázku, jsou vytvořena tři taková zúžení 19a ve vhodných vzdálenostech vzájemně od sebe podél výšky šachty 19.

Prostřednictvím velikosti, rozměrů, počtu a uspořádání těchto seškrceni průřezu nebo zúžení 19a šachty 19 může být proudění materiálové a plynné suspenze přes svislou vypalovací šachtu 19, a tím i dosahovaný stupeň vypalování ve vypalovací šachtě 19, ovlivňován velmi výhodným způsobem. Ve skutečnosti toto zúžení 19a šachty 19 způsobuje turbulence, které zajišťují a zlepšují tepelnou výměnu mezi materiálem a plynem.

Je rovněž nutno zdůraznit, že horké spalovací plyny nebo horký vzduch pro spalování, to znamená terciární vzduch, jsou jak známo relativně viskózní, v důsledku čehož je obvykle velice obtížné je směšovat s přiváděným jemným prachem a rovněž se zbytkem přiváděného materiálu. V důsledku turbulencí, způsobovaných ve vypalovací šachtě 19 prostřednictvím zúžení 19a, může být směšování tohoto materiálu (včetně jemného prachu) a terciárního vzduchu výrazně zlepšeno, což rovněž usnadňuje stejnoměrné předběžné vypalování veškerého přiváděného materiálu.

Toto zařízení 4_ pro předběžné vypalování může být uspořádáno vhodným a prostor šetřícím způsobem paralelně s cyklónovým předehřívačem 1, přičemž v tomto případě může být vypalovací šachta 19 výrazně menší konstrukce z hlediska průměru a výšky, než cyklónový předehřívač 1.

Směs předběžné vypáleného materiálu a vypalovacích odpadních plynů prochází potrubím 18 především do vstupního pláště 3c otáčivé rotační pece 3, kde je předběžně vypálený • · materiál, který je alespoň z větší části aglomerován nebo granulován, vysrážen z vypalovacích odpadních plynů a odváděn do příslušného vstupu otáčivé rotační pece 3 (to jest na vstupní konec 3a).

Vypalovací odpadní plyny, které byly zbaveny tohoto předběžně vypáleného materiálu, jsou unášeny prostřednictvím pecních odpadních plynů, vycházejících ze vstupního konce 3a otáčivé rotační pece 3 (jak je znázorněno šipkami, zobrazenými čárkovanými čarami), směrem vzhůru do výstupního plynového potrubí 20 pecních plynů a jsou přiváděny do nej nižšího cyklónového stupně la cyklónového předehřívače 1, přičemž předehřátý materiál, přicházející z druhého nejnižšího cyklónového stupně lb, je rovněž přiváděn do tohoto výstupního plynového potrubí 20 pecních plynů, takže je nesen prostřednictvím stoupajících odpadních plynů do nejnižšího cyklónového stupně la, načež je poté vystaven intenzivní tepelné výměně s odpadními plyny (ze zařízení _4 pro předběžné vypalování a z otáčivé rotační pece 3), které jsou ještě poměrně horké.

Aby bylo zabráněno tomu, že předehřátý materiál, přiváděný do tohoto výstupního plynového potrubí 20 pecních plynů, propadával směrem dolů do vstupního pláště 3c, je možno uspořádat škrticí bod 20a (jak je znázorněno na obrázku) na spodním konci výstupního plynového potrubí 20 pecních plynů. V každém případě bude materiál, procházející cyklónovým předehřívačem 1 odshora dolů, nejenom zejména vysoce předehřát, avšak určitý jeho díl bude rovněž již předběžně vypálen.

V závislosti na úrovni tohoto stupně předběžného vypálení určitého podílu materiálu, procházejícího cyklónovým předehřívačem 1^ nebo na základě přizpůsobení se určitým provozním podmínkám, může materiál, opouštějící výstup nejnižšího předehřívacího cyklónového stupně la, být buď přiváděn přímo prostřednictvím potrubí 21 pro dopravu materiálu na vstupní konec 3a otáčivé rotační pece 3 (společně s předběžně vypáleným materiálem z potrubí 18), nebo může být prostřednictvím jiného potrubí 22 pro dopravu materiálu, připojeného k potrubí 18, unášen společně se směsí předběžně vypáleného materiálu a odpadních plynů, přicházejících ze zařízení £ pro předběžné vypalování.

V uvedeném posledním případě může být materiál, předehřátý v cyklónovém předehřívači 1, nejprve smísen se směsí vypalovacích odpadních plynů a předběžně vypáleného materiálu ještě předtím, než je předehřátý a předběžně vypálený materiál přiveden (do určité míry jako materiálová směs) na vstupní konec 3a otáčivé rotační pece 3. Za účelem zajistit obě potrubní možnosti (to jest potrubí 21 a potrubí 22) pro dopravu materiálu, může být pod výstup la materiálu nejnižšího cyklónového stupně la uspořádán vhodný shrnovač nebo nastavovací klapka 23.

Existuje rovněž možnost provozu cyklónového předehřívače 1 na jeho spodním konci, to jest zejména v oblasti výstupního plynového potrubí 20 pecních plynů s redukční atmosférou za účelem snížení emisí oxidů dusíku v plynech, vystupujících z cyklónového předehřívače 1. V tomto případě může být čerstvý vzduch přiváděn například ve spoji mezi vstupním koncem 3a otáčivé rotační pece 3 a vstupním pláštěm 3c.

• ·

Z popisu zařízeni, které je schematicky znázorněno na obrázku, je jasně vidět, že shora popisovaný způsob podle tohoto vynálezu může být prováděn velmi výhodným způsobem právě v tomto zařízení. Pro účely úplnosti je nutno rovněž v této souvislosti dodat, že celkový podíl paliva nebo paliv, který je nezbytný pro výrobu nebo vypalování cementového slínku z cementového surového materiálu, je rozváděn nezbytným způsobem k hořáku 3d otáčivé rotační pece 3 a do přívodu paliva (do potrubí 16a a 16b pro přívod paliva).

9

Λ<\

99 » * · 9 » · · 9

999 ···

Seznam vztahových značek

1	cyklónový předehřívač
la	-	nejnižší cyklónový stupeň
lb	-	druhý nejnižší cyklónový stupeň
lc	-	třetí nejnižší cyklónový stupeň
ld	-	nejvyšší cyklónový stupeň
la'	-	výstup la' materiálu
lď	-	spodní výstup lď materiálu
2	-	šipka
3	-	otáčivá rotační pec
3a	-	vstupní konec 3a otáčivé rotační pece 3
3b	-	výstupní konec 3b otáčivé rotační pece 3
3c	-	vstupní plášť 3c otáčivé rotační pece 3
3d	-	hořák 3d otáčivé rotační pece 3
4	-	samostatné zařízení 4 pro předběžné vypalování
4a	-	horní konec 4a zařízení 4
4b	-	spodní nebo výstupní konec 4b zařízení 4
5	-	chladič
6	-	výstupní plynové potrubí
7	-	ventilátor
8	-	elektrostatický filtr
9	-	rozváděči zařízení
9a	-	spojovací větev
9b	-	spojovací větev
10	-	potrubí 10 první materiálové větve
11	-	plynové potrubí
12	-	potrubí 12 druhé materiálové větve
13	-	prachové potrubí
14	-	propust 14 s otočnými lopatkami
15	-	terciární vzduchové potrubí
15a	-	regulační ventil

9 ' 9

9999 • 9 9* • 9 9 9

9 9 9

999 999

9 e· ·9

16a	—	potrubí	16a pro přívod paliva
16b	-	potrubí	16b pro přívod paliva
17	-	propust	17 s otočnými lopatkami
18	-	potrubí
19	-	v podstatě svislá vypalovací šachta
19a	-	zúžení
20	-	výstupní	. plynové potrubí 20 pecních plynů
20a	-	škrticí	bod
21	-	potrubí	21 pro dopravu materiálu
22	-	potrubí	22 pro dopravu materiálu
23	-	vhodný shrnovač nebo nastavovací klapka

ΊΑ

Claims

PATENTOVÉ

NÁROKY

7(Z • · · φ • · · · • φφ Φ·Φ • φ

1. Způsob výroby cementového slínku jemnozrnného surového materiálu, přičemž z práškového a

a) surový materiál je předehříván prostřednictvím tepelné výměny se stoupajícími pecními odpadními plyny ve vícestupňovém suspenzním předehřívači (1),

b) částečné množství částečně předehřátého materiálu, které je odebíráno ve stupni předehřívače (1), je alespoň z větší míry předběžně vypáleno v zařízení (4) pro předběžné vypalování přiváděným palivem a předehřátým spalovacím vzduchem,

c) předehřátý materiál z předehřívače (1) a předběžně vypálený materiál ze zařízení (4) pro předběžné vypalování je nejprve podroben konečnému vypalování v peci (3) a poté vypálen na slínek,

d) potom je chladiči (5), a horký slínek z pece (3) chlazen v

e) ve filtračním zařízení (8) je z vychlazených odváděných plynů z předehřívače (1) prach, dostatečně odstraňován vyznačující se tím, že

f) rozdělení částečně předehřátého surového materiálu je již prováděno na výstupu (lď) materiálu jednoho z nejvyššich předehřívacích stupňů (ld) a v tom případě je větší díl • · · ♦ · • · · · · • · ·· · · · · • · materiálu jako první částečné množství odváděn pro účely dalšího předehřívání do následujících předehřívacích stupňů, zatímco jsou menší díl materiálu jako druhé částečné množství a veškerý jemný prach z filtračního zařízení (8) přiváděny společně do zařízení (4) pro předběžné vypalování, procházejí tímto zařízením (4) pro předběžné vypalováni odshora dolů, a jsou vedeny souproudově se vzduchem pro spalování a s přiváděným palivem, čímž jsou předběžně vypalovány,

g) předběžně vypálený materiál je poté přiváděn na vstup (3a) pece (3), zatímco horké výstupní plyny ze zařízení (4) pro předběžné vypalování jsou odváděny společně s výstupními plyny z pece.
2. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že druhé částečné množství, oddělené z celkového množství částečně předehřátého surového materiálu, je ustaveno v rozmezí od přibližně 10 % do přibližně 30 %.
3. Způsob podle nároku 1, u kterého je jako suspenzního předehřívače použito cyklónového předehřívače, vyznačující se tím, že rozdělení částečně předehřátého surového materiálu je prováděno pod výstupem (lď) materiálu nejvyššího cyklónového stupně (ld).
4. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že jak částečně předehřáté druhé částečné množství materiálu, tak jemný prach z filtru a rovněž vzduch pro spalování a palivo jsou přiváděny na horní konec (4a) zařízení (4) pro předběžné vypalování.

» · · · ··· · · · * · • · · · ···>· ·· 9 9 · ·♦♦♦····

9 9 9 · · · · «· 999 999 9999 ·9 99
5. Způsob podle nároku 4 vyznačující se tím, že vzduch, vystupující z chladiče (5), který je předehřát na teplotu přibližně 700 až 900° C, s výhodou na teplotu přibližně 800 až 850° C, je přiváděn do zařízení (4) pro předběžné vypalování jako vzduch pro spalování ve formě terciárního vzduchu.
6. Způsob podle nároku 4 vyznačující se tím, že alespoň část paliva v zařízení (4) pro předběžné vypalování může být přiváděna ve formě odpadního paliva, a celkové množství paliva může být přiváděno ve větším počtu částečných množství.
7. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že alespoň jemný prach z filtru a palivo jsou přiváděny do zařízení (4) pro předběžné vypalování prostřednictvím samostatných propustných uspořádání.
8. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že první částečné množství materiálu, které bylo předehřáto v předehřívači (1) a tím částečně vypáleno, je z výstupu (la) materiálu nejnižšího předehřívacího cyklónového stupně (la) odebíráno společně se směsí vystupujících plynů a vypáleného materiálu

v oblasti mezi výstupem (4b) zařízení (4) pro předběžné vypalování a vstupem (3a) pece (3) . 9. Způsob podle nároku 1 vyznačující s e t í m , že první částečné množství materiálu, které bylo předehřáto v předehřívači (1) a tím částečně vypáleno, je z výstupu (la') materiálu

* · · i ft · · · ft 4

2.4 nejnižšího předehřívacího cyklónového stupně (la) přiváděno přímo do vstupu (3a) pece (3).

10. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že vypalovací teplota pro předehřátý a předběžně vypálený materiál na vstupu pece (3) je omezena na maximální hodnotu přibližně 850 až 900° C.

11. Zařízení na výrobu cementového slínku z práškového a jemnozrnného surového materiálu, obsahující

a) vícestupňový cyklónový předehřívač (1), pracující obecně protiproudem mezi surovým materiálem a výstupními plyny z pece,

b) zařízení (4) pro předběžné vypalování, do kterého je přiváděno částečné množství alespoň částečně předehřátého surového materiálu, stejně jako vzduch pro spalování a palivo, a které je připojeno prostřednictvím potrubí (12) materiálové větve k rozváděcímu zařízení (9), uspořádanému pod předehřívacím cyklónovým stupněm (ld),

c) pec (3), ve které je materiál, předehřátý a předběžně vypálený v předehřívači (1) a v zařízení (4) pro předběžné vypalování, nakonec vypalován na cementový slínek,

d) chladič (5), uspořádaný za pecí (3) pro účely chlazení horkého slínku, os

e) filtrační zařízení (8) pro zachycování jemného prachu z dostatečně ochlazených odváděných plynů z cyklónového předehřívače (1) , vyznačující se tím, že má následující znaky:

f) rozváděči zařízení (9) je uspořádáno v jednom z nejvyšších předehřívacích cyklónových stupňů (ld) takovým způsobem, že potrubí (10) první materiálové větve pro větší částečné množství částečně předehřátého surového materiálu vede do následujícího nižšího předehřívacího cyklónového stupně (lc), zatímco potrubí (12) druhé materiálové větve pro menší částečné množství a prachové potrubí (13) pro odvádění veškerého jemného prachu z filtračního zařízení (8) a rovněž odváděči potrubí (15) spalovacího vzduchu jsou připojena k hornímu konci (4a) zařízení (4) pro předběžné vypalování takovým způsobem, že toto zařízení (4) pro předběžné vypalování pracuje s částečným množstvím materiálu, s jemným prachem z filtru a se vzduchem pro spalování souproudým způsobem v případě proudění, směřujícího odshora dolů,

g) spodní konec (4c) zařízení (4) pro předběžné vypalování je připojen prostřednictvím potrubí (18) pro směs plynu a materiálu ke vstupu (3a) pece (3), ke kterému je rovněž připojen výstup (la^z) materiálu nejnižšího předehřívacího cyklónového stupně (la).

v y z n potrubí hornímu

Zařízení podle nároku 11 ačující se tím, že alespoň jedno (16a, 16b) pro přívod paliva je rovněž připojeno k konci (4a) zařízení (4) pro předběžné vypalování.

QjG *· ·»

999 99 9
9 9

99 99
13. Zařízení podle nároku 12 vyznačující se tím, že alespoň část paliva může být přiváděna ve formě odpadního derivátového paliva.
14. Zařízení podle nároků 11 a 12 vyznačující se tím, že propusťové uspořádání, s výhodou propust (14, 17) s otočnými lopatkami je v každém případě umístěno alespoň v prachovém potrubí (13) a v potrubí (16a, 16b) pro přívod paliva.
15. Zařízení podle nároku 11 vyznačující se tím, že spalovacím vzduchovým potrubím je terciární vzduchové potrubí (15) pro přivádění předehřátého výstupního vzduchu z chladiče (5).
16. Zařízení podle nároku 11 vyznačující se tím, že zařízení (4) pro předběžné vypalování obsahuje v podstatě svislou vypalovací šachtu (19), jejíž vnitřek je opatřen alespoň jedním zúžením (19a) podél výšky vypalovací šachty (19).
17. Zařízení podle nároku 11 vyznačující se tím, že výstup (la) materiálu nejnižšího předehřívacího cyklónového stupně (la) je připojen prostřednictvím potrubí (21) pro dopravu materiálu k potrubí (18), připojujícímu spodní konec (4b) zařízení (4) pro předběžné vypalování k palivovému vstupu (3a).
18. Zařízení podle nároku 11 vyznačující se tím, že výstup (la') materiálu nejnižšího předehřívacího cyklónového stupně (la) • 9 • 9 « 9 ···· ·· · · · · » 9 • 99 9 99999

99 99 9 99999999

9 9 9 9 9 9 9

99 999 999 9999 99 99 je přímo připojen prostřednictvím potrubí (22) pro dopravu materiálu ke vstupu (3a) pece (3) .
19. Zařízení podle nároku 11 vyznačující se tím, že filtrační zařízení je tvořeno elektrostatickým filtrem (8).